Мир под напряжением. История электричества: опасности для здоровья, о которых мы ничего не знали

Благодаря шумихе, поднятой вокруг изобретения Фланагана, врач Генри Пухарич и дантист Джозеф Лоуренс, работавшие на ВВС США, получили грант на исследование так называемой трансдермальной электростимуляции. Они направляли электромагнитную энергию на ультразвуковых частотах на электроды, помещенные возле уха. Аудиосигнал, добавленный к ультразвуковой несущей частоте, каким-то образом демодулировался телом, и участники эксперимента слышали его, как любой другой звук. На первый взгляд казалось, что прибор, как и устройство Фланагана, работал за счет вибрации кожи. Однако ученым удалось получить несколько потрясающих результатов.

Во-первых, диапазон слуха большинства людей оказался значительно расширен. Верхняя граница слуха у большинства людей равнялась, скажем, 13 000 или 14 000 колебаниям в секунду. С помощью этого устройства они обычно слышали звуки высотой до 18 000 колебаний в секунду. Некоторые даже слышали ноту с частотой 25 000 колебаний в секунду – на 5000 выше, чем вообще в состоянии слышать люди.

Во-вторых, использование ультразвуковой несущей волны избавило звук от искажений. Когда аудиосигнал посылали прямо на электроды без несущей волны, речь оставалась непонятной, а музыка – неузнаваемой. Но вот когда речь или музыку посылали в качестве модуляции высокочастотной несущей волны – точно так же, как делают радиопередатчики с амплитудной модуляцией, – человеческое тело, подобно радиоприемнику, каким-то образом декодировало сигнал, и участник эксперимента идеально, без искажений, слышал речь или музыку. Оптимальная несущая частота, которая давала самый чистый звук, оказалась в диапазоне от 30 000 до 40 000 Гц.

В-третьих, что стало наибольшим сюрпризом, девять из девяти глухих участников – даже те, у кого была тяжелая врожденная нейросенсорная тугоухость – слышали звуки с помощью трансдермальной стимуляции. Но электроды нужно было прижать сильнее к коже, а глухим пациентам приходилось двигать электрод возле уха, чтобы найти точку стимуляции слуха – словно сигнал нужно было сфокусировать на некой цели внутри головы. Четыре участника, у которых сохранился слабый слух, описывали ощущения как «звуки», а не «вибрацию». Двое с врожденной глухотой сообщили, что это было что-то «новое и напряженное». Трое с приобретенной полной глухотой описывали это как слух, какой они помнили, когда еще не были глухими.

При использовании изолированных электродов люди с нормальным слухом реагировали даже на такую низкую мощность, как 100 микроватт (миллионных долей ватта). Когда прямо к коже прижимали оголенные электроды, требовался более сильный ток, но глухие при таком методе слышали не хуже или даже лучше, чем нормально слышащие. После того как удавалось определить нужную силу давления и положение электрода на коже, пороговый электромагнитный стимул составлял от одного до десяти милливатт (тысячных долей ватта) и для слышащих, и для глухих, и достаточно было даже чуть сильнее увеличить мощность, чтобы звук, как выразился один из глухих подопытных, превратился «из нормального в очень сильный».

Что еще удивительнее, девять из девяти совершенно глухих участников эксперимента, никогда ранее не слышавших речь, смогли, после очень кратких тренировок, понимать слова, передаваемые им таким способом. А пациенты с нейросенсорной тугоухостью, которые разбирали лишь 40–50 % слов «с воздуха», при трансдермальной стимуляции разбирали уже до 90 % слов, причем без всякой предварительной подготовки.

Впервые за пятьдесят лет появились доказательства того, что электроды, которые переносят радиоволны к коже, возможно, не просто заставляют кожу вибрировать. Эти ученые предположили, основываясь на измерении улиточной микрофонии (электрических сигналов, вырабатываемых внутренним ухом), что при трансдермальной стимуляции звуки появляются благодаря сочетанию акустических и электрических эффектов: и вибрации кожи, и прямой стимуляции волосковых клеток внутреннего уха. «Однако, – писали они, – два этих эффекта не дают удовлетворительного объяснения явлению распознавания слов пациентами, у которых улитка не функционирует».

Результаты экспериментов с животными оказались такими же потрясающими. У двух собак вызвали глухоту: одной вкололи стрептомицин, который разрушил волосковые клетки улитки, другой хирургическим путем удалили барабанные перепонки, кости среднего уха и улитки. Обеих собак ранее обучили реагировать на трансдермальную стимуляцию, перепрыгивая через барьер в ящике, и обе они научились реагировать правильно более чем в 90 % случаев. Невероятно, но обе собаки продолжили правильно реагировать на высокочастотную стимуляцию в 90 % случаев, если она была модулирована аудиосигналом, но вот на немодулированный высокочастотный сигнал они реагировали лишь в 1 % случаев.